科研費 - 長江 拓也
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地震被災建物の非構造材の動作計測と画像解析に基づく即時応急危険度判定技術の構築
2019年6月 - 2022年3月
科学研究費補助金 挑戦的研究・開拓
長江拓也
担当区分：研究代表者
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底面滑動を利用する基礎構造による建築物の耐震性能向上と評価（外国人特別研究員受け入れ）
2017年4月 - 2019年3月
科学研究費補助金 特別研究員奨励費
YENIDOGAN HABIB （長江拓也）
担当区分：その他
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研究課題/研究課題番号：24H00340 2024年4月 - 2028年3月
科学研究費助成事業 基盤研究(A)
岡崎 太一郎, 松井 良太, 長江 拓也
担当区分：研究分担者
鋼構造建築物の倒壊過程を解明するために、連層架構試験体の振動台実験を実施する。部材の塑性変形や座屈から破壊、部材力の再分配、振動特性の変化、変形の集中と増大から倒壊に至る過程を詳細に観察し、倒壊過程の法則性を導く。実験結果を精度よく再現できるコンピュータ解析技術を開発し、解析モデルの精度に起因する誤差、構造に内在する偶発性に起因する誤差の影響を分析する。倒壊余裕度の平均値と変動係数を算定する方法論を提案することで、社会が求めるより高度な安全・安心と、学術としての構造工学の発展に寄与する成果を目指す。
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研究課題/研究課題番号：24H00348 2024年4月 - 2028年3月
科学研究費助成事業 基盤研究(A)
長江 拓也, 壁谷澤 寿一, 浅井 竜也
担当区分：研究代表者
配分額：45630000円 （ 直接経費：35100000円 、 間接経費：10530000円 ）
本研究では，我が国の超高層鉄筋コンクリート造ビルの在り方に多様な可能性を与えるコア壁構造の数値解析技術の向上と性能評価手法の構築に取り組む。コア壁の耐震性の要となる下層部の実大実験により損傷過程と破壊限界を数値解析に反映する。さらに，架構システムの震動実験の数値解析と融合することで架構システム内におけるコア壁構造の破壊過程を検証する。実建物の試設計に成果を展開し，確率論的性能評価によってコア壁構造と純フレーム構造の定量的な性能対比を実現する。
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研究課題/研究課題番号：22KK0063 2022年10月 - 2027年3月
科学研究費助成事業 国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(B))
長江 拓也, 浅井 竜也, 柏 尚稔, 高橋 典之, 梶原 浩一, 藤原 淳, 岸田 明子, 松宮 智央, 岡崎 太一郎
担当区分：研究代表者
配分額：20150000円 （ 直接経費：15500000円 、 間接経費：4650000円 ）
本研究は，構造被害も二次部材(内外装材，設備機器類)被害も大幅に低減する高耐震建物，世界の地震国に実現することを目指す。地震時において基礎が数センチから数十センチ程度滑ることで，建物の変形と損傷を大幅に軽減する基礎滑り構造を提案し，そこに各種二次部材への耐震対策を組み合わせた高耐震建物を提示し，確率論的評価法を適用する。具体的には，1)各国に適合するプロトタイプ建物設計に基づき，二次部材までを対象に建物全体の性能評価を総合的に実行する。2)台湾，韓国の実験施設で実際の施工条件を検証する。3)各国の条件を反映する形で，二次部材耐震技術マニュアルを作成し，二次部材耐震設計の高度化に貢献する。
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事業継続を目標性能とした既存不適格鉄骨大スパン建物の耐震改修技術
研究課題/研究課題番号：22H01641 2022年4月 - 2025年3月
科学研究費助成事業 基盤研究(B)
井戸田 秀樹, 齊藤 大樹, 渡辺 研司, 長江 拓也
担当区分：研究分担者
高度成長期に建てられた工場や倉庫などの古い鉄骨大スパン建物は、巨大地震時に倒壊などの大きな被害が想定されるため耐震改修が急務であるが、一般的な設計の考え方で強度を向上させようとすると、工場の操業を一旦止めるような大規模な工事が必要となる。工場の操業停止は膨大な経済損失につながり、これがネックになって工場の耐震改修は進んでいない。本研究は、工場の操業を止めることなく、建物の外側からの工事だけで地震エネルギーを吸収する要素を取り付け、耐震性能を向上させる技術の開発を目的としたものである。
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事業継続を目標性能とした既存不適格鉄骨大スパン建物の耐震改修技術
研究課題/研究課題番号：23K22911 2022年4月 - 2025年3月
科学研究費助成事業 基盤研究(B)
井戸田 秀樹, 齊藤 大樹, 渡辺 研司, 長江 拓也
担当区分：研究分担者
日本の高度成長期に建てられた鉄骨大スパン工場建屋は十分な耐震性能を有していないものが多く，大地震時の対策が急務である。本研究はこうした建物を対象とし，工場の稼働を一時停止することなく事業を継続したまま建物外部から耐震補強をするための技術を開発することが目的である。工場建屋の部分的な損傷は許容するが，建物倒壊や梁の落下等事業継続に支障のある崩壊は起こさないことを目標性能としており，合理的かつ経済的な改修の実現が可能という点が本研究成果の大きな特徴である。
本研究の目的は、事業継続を目標性能とした既存不適格鉄骨大スパン建物の耐震改修技術の確立である。そのためには、以下の３つの課題を解決する必要がある。［課題１］既存不適格工場建物の大地震時の大変形挙動の把握、［課題２］地震直後の一時的な業務停止がサプライチェーンに及ぼす影響から決まる工場建物の目標性能の決定、［課題３］課題１で把握した挙動に構造要素を付加することで、課題２で決定した目標性能を満足するための合理的な改修技術の確立。
令和５年度は以下の５つの項目について取り組んだ。１）既存建物の終局性能の把握と繰返し荷重下での履歴モデルの提案、２）振動実験によるダンパーの応答低減効果の確認、３）弦材に拘束材を取り付けることによる座屈後破断寿命の改善。
１）では、令和４年度の成果である既存建物の座屈後挙動の評価結果を用い、繰返し荷重下における繰返し履歴を表現できるモデルを構築した。このモデルを用いることで、ダンパー接続後の挙動についても精緻な評価が可能である。２）では、固有周期の異なる複数の試験体に対してダンパーを接続し、応答低減の効果とダンパー特性との基礎的な関係を把握した。そして３）では、ダンパー接続によっても避けられない弦材の座屈に対して、目標性能を満足させるための破断寿命の改善に向けた合理的な手法を実験的に評価し、最適な改善効果が見られる拘束材の要件について述べた。
これらの成果を最終年度である令和６年度の検討項目に引き継ぐことにより、目標とする耐震改修技術が確立できる。
令和５年度は本研究課題の２年度目であり、現在までの進捗状況は「研究実績の概要」で説明したとおりである。研究進捗は順調であり、当初の計画通り進んでいる。
令和６年度の研究の推進方針は下記の通りである。
１）目標性能の範囲に対応した構造性能の把握と定量化：令和５年度までの研究成果では、静的な繰返し荷重下でのトラス梁の荷重変形関係の把握とそのモデル化を行った。令和６年度には動的な実験を行い、提案した履歴モデルの動的荷重下での妥当性を確認する。
２）耐震改修技術の提案：提案する耐震改修技術では、事業継続のため建物外に設けたバットレス等を反力としたエネルギー吸収デバイスによる制振効果に期待している。実用化にあたっては、新設するエネルギー吸収デバイスと既存建物の接続位置、接続部分の損傷の有無等を把握できるような動的な実験を行い、提案技術の実用性を高める。
３）提案した耐震改修技術の有効性・妥当性の検証と設計法の構築：実大に近い形状のトラス梁を部分的にモデル化した試験体の振動台実験を行い、提案した耐震改修技術の有効性・妥当性を検証する。
なお、令和６年度に予定していた実大振動台実験は、試験体作成費用の高騰などで一部試験体を簡略化することになったが、研究計画および想定される研究成果について大きな変更はない。 -
超高層の耐震設計に死角はないか？―漸増ねじれ倒壊とそのカラクリ―
2020年4月 - 2023年3月
科学研究費補助金 基盤(A)
荒木慶一
担当区分：研究分担者
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杭基礎を有するRC建物の合理的な杭・基礎梁の終局設計法の開発
2020年4月 - 2023年3月
科学研究費補助金 基盤(A)
楠浩一
担当区分：研究分担者
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鋼構造建築物の倒壊挙動に対する予測技術と性能評価技術の高度化
2020年4月 - 2023年3月
科学研究費補助金 基盤(A)
岡崎太一郎
担当区分：研究分担者
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外力作用条件が実大鉄筋コンクリート部材のひび割れ進展メカニズムに与える影響評価
2018年4月 - 2021年3月
科学研究費補助金 基盤研究(C)
高橋典之
担当区分：研究分担者
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事業継続を目標性能とした既存不適格鉄骨大スパン建屋の終局限界状態の解明
2018年4月 - 2021年3月
科学研究費補助金 基盤研究(B)
井戸田 秀樹
担当区分：研究分担者
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倒壊にいたるまでの性能を考慮した鋼構造建築物の耐震設計法の確立
2017年4月 - 2020年3月
科学研究費補助金 基盤研究(B)
岡崎太一郎
担当区分：研究分担者
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外装材挙動を利用する損傷モニタリングのためのＭＥＭＳ技術開発と振動台実験
2017年4月 - 2020年3月
科学研究費補助金 基盤研究(C)
梶原浩一
担当区分：研究分担者
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コンクリート系建物の骨組崩壊過程把握のためのサブストラクチャ振動台実験
2016年4月 - 2019年3月
科学研究費補助金 基盤研究(C)
担当区分：研究代表者
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無機新材料の利用を核とするコンクリート系複合材料・部材・補修補強技術の開拓と展開
2016年4月 - 2019年3月
科学研究費補助金 基盤研究(A)
荒木慶一
担当区分：研究分担者
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中低層鉄骨造建物の崩壊余裕度と評価手法に関する基礎研究
2014年4月 - 2017年3月
科学研究費補助金 基盤研究(C)
松宮智央
担当区分：研究分担者
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巨大長周期地震動に対する超高層建物の耐震性評価指標の構築と制振改修設計手法の提案
2014年4月 - 2017年3月
科学研究費補助金 基盤研究(C)
佐藤大樹
担当区分：研究分担者
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高精度地震応答シミュレーションによる日本式、米国式ラーメン構造の耐震信頼性評価
2014年4月 - 2017年3月
科学研究費補助金 基盤研究(C)
田川浩之
担当区分：研究分担者
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東日本大震災に学ぶ南海トラフ巨大地震での長周期建物の挙動予測・再現と耐震対策促進
2013年4月 - 2018年3月
科学研究費補助金 基盤研究(A)
福和伸夫
担当区分：研究分担者
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コンクリート系建物の終局限界に対する確率論的性能評価法の展開
2013年4月 - 2016年3月
科学研究費補助金 基盤研究(C)
担当区分：研究代表者
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基礎との摩擦を利用する損傷抑制型鋼構造建物の開発と耐震性評価
2009年4月 - 2012年3月
科学研究費補助金 若手研究(A)
担当区分：研究代表者
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歴史的組積造建造物の保存・再生・活用に向けた耐震改修技術の開発
2008年4月 - 2012年3月
科学研究費補助金 基盤研究(B)
荒木慶一
担当区分：研究分担者
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損傷抑制機構をもつ鋼構造柱脚の開発と耐震性能評価
2006年4月 - 2008年3月
科学研究費補助金 若手研究(B)
担当区分：研究代表者
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変形性能に優れた鉄筋コンクリート杭に支持される建物の耐震性能
2002年4月 - 2005年3月
科学研究費補助金
担当区分：研究代表者